全 文 ：中国农学通报 第22卷 第 11期 2006年 11月
htp:/www.casb.org.cn
白魔芋（AmorphophalusalbusLiuetChen）是刘佩
瑛、陈劲枫1984年发现并命名的新种，是中国的主栽
种，为中国特有。白魔芋为葡甘聚糖型魔芋的品质最佳
种，其葡甘聚糖含量最高，达60%以上，粘度也最高，
褐变较轻，加工品色泽洁白、品质最佳[1]。但其球茎生
长个头小，单株产量不高[2,3]，严重影响着产量、品质与
商品率的提高。因此培育品质优良且能大幅提高产量
的新品种具有极其重要的意义。
多倍体育种是一条很好的育种途径，其优越性在
于多倍体植株所表现的“巨大性”，以及同化物质含量
高、抗逆性强、适应范围广等特点[4]。培育多倍体白魔
芋有可能获得较大的球茎，提高产量，并增加球茎的葡
甘聚糖含量。目前，白魔芋的多倍体育种研究尚未见有
资料报道。笔者利用秋水仙素对白魔芋种子和根状茎
进行多倍体诱变育种研究，以期获得多倍体白魔芋，为
培育高产、优质的魔芋新品种提供基础研究资料。
1材料与方法
1.1试验材料
2005年4月选取白魔芋种子和根状茎进行试验，
供试材料于2004年取自金沙江流域的白魔芋主产区。
1.2试验方法
1.2.1种子浸泡法 将种子浸水催芽，萌动后，挑选饱满
的种子在不同浓度（0.05%、0.10%、0.20%、0.40%）的秋
水仙素溶液中分别浸泡24h、48h、72h，以蒸馏水浸泡
作对照。每个处理60粒种子。处理结束后，用自来水洗
净表面残留药液，播至蛭石中，定期浇水。观察记录出
苗情况，比较各处理的出苗时间，并观察是否有变异株
（包括鳞片、叶形、叶色、叶柄长度及粗度等方面表现变
白魔芋多倍体诱导研究初报
刘好霞 1,高启国 1,夏永久 2,张盛林 1
（1重庆市蔬菜学重点实验室，西南大学园艺园林学院，重庆400716；2西南大学资源环境学院，重庆400716）
摘 要:采用种子浸泡法和根状茎顶芽滴液法进行白魔芋多倍体诱导,比较了不同秋水仙素浓度和不
同处理时间对出苗率和变异率的影响。结果表明,滴液法对材料的毒害性更小,经同一浓度秋水仙素
溶液处理后出苗率和植株形态变异率均高于种子浸泡法,但诱变加倍的效果不如浸泡法。实验中获得
一株纯合四倍体植株,由0.20%秋水仙素溶液处理种子48h诱变得到。
关键词:白魔芋;多倍体;秋水仙素;诱导;变异
中图分类号:S632.9;S535.2 文献标识码:A
PreliminaryStudyonthePolyploidyInductionofAmorphophalusalbus
LiuHaoxia1,GaoQiguo1,XiaYongjiu2,ZhangShenglin1
（1ChongqingKeyLaboratoryofOlericulture,ColegeofHorticultureandLandscape,SouthwestUniversity,Chongqing400716;
2ColegeofResourcesandEnvironmentalSciences,SouthwestUniversity,Chongqing400716）
Abstract:Twomethods,soakingseedsanddroppingapicalbudsofrhizomes,areadoptedtoinduce
polyploidyofAmorphophalusalbus.Inordertoobtainthemostefectivemethodofinductionpolyploid,
theseedlingratesandvarianceratesarecomparedbydiferentconcentrationsofcolchicinesolutionand
diferenttreatmenttime.Theresultshowsthattheseedlingratesandvarianceratesofdroppingrhizomes
budsarehigherthanthoseofsoakingseedsmethod,buttheefectofinductionpolyploidyisinferiorto
soakingseeds.OnetetraploidofA.albusisgotenbysoakingseedsfor48hourswith0.20%colchicine
solution.
Keywords:Amorphophalusalbus,Polyploidy,Colchicine,Induction,Variation
第一作者简介:刘好霞，女，1980年出生，山东高密人，西南大学硕士研究生，从事蔬菜遗传育种研究。通信地址：400716重庆市西南大学天生路216号
622信箱，E-mail：liuhaoxia88@163.com，Tel：023-68250734。
通讯作者:张盛林，副研究员，从事魔芋科研推广与魔芋行业协会工作，E-mail：konjac@163.net。
收稿日期:2006-07-04，修回日期：2006-07-11。
农业生物技术科学 83· ·
ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.22No.112006November
htp:/www.casb.org.cn
异的植株）出现。90d后统计出苗率和变异率，计算方
法为：出苗率=出苗株数
处理数
；变异率=变异株数
出苗株数
。
1.2.2根状茎顶芽滴液法 选取顶芽饱满的根状茎催
芽。顶芽萌动时，破坏侧芽，将顶芽外面的鳞片剥掉
2~3层，用小片的脱脂棉包裹后，分别滴上 0.05%、
0.10%、0.20%、0.40%的秋水仙素溶液使脱脂棉湿润
（用蒸馏水滴液作对照处理）。每天早晚各滴加秋水仙
素溶液一次，反复处理3d、5d、7d后除去脱脂棉，自来
水洗净残留药液后，栽于蛭石中。每处理30个根状茎。
出苗后统计出苗率和变异率，统计方法同种子浸泡法。
1.2.3多倍体植株的鉴定 对形态变异株的根尖染色体
计数确定是否为多倍体。取分裂旺盛的根尖用对二氯
苯饱和液预处理4~4.5h后，卡诺固定液 (乙醇:冰醋
酸=3:1)固定 2~24h，再用 1mol/L的盐酸酸解
10min，经蒸馏水洗3~4次后，用卡宝品红染色，压片
镜检[5]。
2结果与分析
2.1秋水仙素对处理材料生长和出苗时间的影响
秋水仙素有剧毒，对处理材料生长有不同程度的
抑制作用。实验结果表明秋水仙素处理萌动种子和根
状茎顶芽的最明显效应是抑制材料的正常萌发和出
苗，致使出苗时间比对照晚7~30d，且引起处理材料的
大量腐烂。秋水仙素浓度越高，处理时间越长，则出苗
时间越晚。
2.2植株外部形态变异
与对照相比，经秋水仙素处理后植株表现出一定
程度的变异，表现为：顶芽出土时粗壮，生长缓慢，鳞片
明显增厚变大；小裂片宽大，叶片皱缩卷曲，变厚，甚至
严重畸形；叶色变深，叶片上有颜色深浅不一的斑块；
叶柄短而粗壮。其中最明显的变异是叶片卷曲皱缩。
2.3秋水仙素处理对种子出苗率和变异率的影响
由表1可见，秋水仙素处理后种子的出苗率明显
降低。秋水仙素浓度越高，处理时间越长，种子的出苗
率越低，但变异率越高。当浓度为0.05%时，出苗率较
高，但变异率低，仅7.1%~14.8%。在0.10%~0.20%范围
内，出苗率略低于0.05%浓度浸泡相同时间的处理，但
变异率却大大提高，尤以0.20%浓度处理48h的变异
率最高，达61.9%。当秋水仙素浓度达0.40%时出苗率
急剧降低，秋水仙素的毒害作用显著，但一半左右的植
株表现出不同程度的变异，其中浸泡72h的变异率最
高，为75.0%。
2.4秋水仙素处理对根状茎出苗率和变异率的影响
由表2可见，出苗率随秋水仙素浓度的增大和处
理时间的延长而降低。低浓度、短时间的处理组合对出
苗率的影响较小，0.05%浓度处理3d的出苗率与对照
几乎一样，而高浓度、长时间的组合导致出苗率急剧下
降，0.40%处理5~7d的材料的出苗率均降低到20%~
30%左右。
通过对处理群体观察分析，发现秋水仙素极易引
起叶片发生变异。在0.05%~0.10%范围内，随处理时间
的加长，变异率逐渐增大，但0.20%~0.40%范围内，变
异率随处理时间的加长反而下降。可能是由于秋水仙
素的毒害作用，导致大部分根状茎顶芽受害死亡，而时
间的延长更加剧了这种伤害，从而导致在出苗率降低
的同时，变异率也明显下降。0.10%处理7d、0.20%处理
3~7d及0.40%处理3~5d的变异率均较高，达到55.0%
以上，其中0.20%处理5d的变异率最高，为83.3%。
2.5多倍体的鉴定
在形态学初步筛选的基础上，对变异株进行细胞
学鉴定。结果表明，诱导的多倍体植株多为二倍体和四
倍体的混倍体，四倍体细胞染色体数为2n=4x=52（见
图1），而二倍体细胞染色体数为2n=2x=26（见图2）。
其中四倍体细胞占10%~30%，最多可达80%，说明在
加倍过程中只是部分细胞得到了加倍。在嵌合体植株
生长过程中，正常二倍体细胞的生长和分裂速度比异
常细胞快，导致其比例逐渐增加，而加倍细胞的比例逐
渐降低。经过多次检测，最终只得到一株纯合四倍体植
表1不同秋水仙素浓度和处理时间对种子的诱导效果
农业生物技术科学84· ·
中国农学通报 第22卷 第 11期 2006年 11月
htp:/www.casb.org.cn
株，由0.20%秋水仙素浸泡种子48h诱导获得。而根状
茎顶芽滴液法的变异率虽高，但经检测均为嵌合体，且
四倍体细胞所占的比率较低，最高仅有40%左右。说
明秋水仙素处理种子的加倍效果要好于根状茎顶芽。
3讨论
此项实验采取了2种方法对白魔芋进行多倍体诱
导，其中以浸泡法的加倍效果为好，可能是种子与秋水
仙素充分接触，作用较强，从而能够诱导获得多倍体植
株。但由于魔芋的种子大，该法较浪费药剂。滴液法在
剥取鳞片时无法做到将生长点完全裸露，因此处理不
充分，导致虽有高的形态变异率，但诱导加倍的效果较
差。这与前人的研究结果相一致[6,7]。
在多倍体诱导过程中，如果所有的植株均进行细
胞学鉴定的话，工作量非常巨大。前人的研究表明，在
育种过程中，结合形态特征和气孔保卫细胞进行间接
鉴定，鉴定结果可靠，同时易于操作和简单快捷，能大
大地减少工作量和提高育种的速度[6]。魔芋植株生长
势弱，再生能力差，细胞学鉴定取根尖时极易伤害植
株，导致其死亡，因此对处理群体进行形态变异分析就
显得尤为重要。实验结果表明：形态变异群体中大部分
植株的根尖中均发现有加倍细胞，说明形态学鉴定是
对魔芋多倍体进行初步筛选的较好方法。
秋水仙素诱导多倍体的最大问题之一是较难获得
纯合多倍体。实验发现，诱导获得的加倍植株多为二倍
体和四倍体的混倍体植株，且在生长过程中四倍体细
胞比例有下降的趋势，这可能是造成形态变异群体很
大而真正加倍的植株很少的主要原因。随着组织培养
技术的发展，使秋水仙素在离体组织水平中诱导多倍
体，能得到较高的成功率，这已在多种植物的多倍体诱
导实验中得到验证[8]。离体条件下白魔芋多倍体诱导
的试验仍在进一步研究中，有望通过该途径快速获得
大量纯合的多倍体植株。对于白魔芋多倍体的产量、品
质有待于进一步研究。
参考文献
[1] 刘佩瑛.魔芋学[M].北京:中国农业出版社,2004.177~178
[2] 庞杰,张盛林,刘佩瑛,等.中国魔芋资源的研究 [J].资源科学,
2001,23(5):87~89
[3] 牛义,张盛林,王志敏,等.中国的魔芋资源[J].西南园艺,2005,33(2):
22~24
[4] 乔永刚,宋芸.我国园艺植物多倍体育种研究进展[J].北方园艺,
2002,(6):7~8
[5] 刘桂丰.遗传学实验原理与技术[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,
2004.1~7
[6] 瞿素萍,熊丽,莫锡君,等.香石竹的多倍体诱导及其变异研究[J].西
南农业大学学报(自然科学版),2004,26(5):609~612
[7] 莫锡君,桂敏,瞿素萍,等.大花香石竹多倍体育种研究[J].中国农学
通报,2005,21(11):262~264
[8] 代西梅,黄群策.植物多倍体研究进展[J].河南农业科学,2005.9~12
（责任编辑：陈素洁）
农业生物技术科学 85· ·